高中化学新人教选修4 化学电源ppt.ppt

普通锌锰电池 碱性电池 镍镉电池 小型高性能燃料电池 锂离子电池 镍氢电池 化学电源 锂电池 干电池 叠层电池 纽扣电池 各类电池 化学电源的分类 一次电池 二次电池和燃料电池等 一次电池的活性物质消耗到一定程度就不能再用了 如普通锌锰干电池 碱性锌锰干电池 二次电池又称充电电池或蓄电池 放电后再充电可以使活性物质再生 这类电池可多次重复使用 面对许多原电池 我们怎样判断其优劣或适合某种需要 看单位质量或单位体积所输出电能的多少 或输出功率大小以及电池储存时间长短 除特殊情况外 质量轻 体积小而输出电能多 功率大储存时间长的电池 更适合电池使用者 一 一次电池 普通锌锰干电池 碱性锌锰干电池 银锌电池 锂电池等 1 碱性锌锰干电池 负极 锌筒 zn 2oh 2e zn oh 2 正极 石墨 正极 2mno2 2h2o 2e 2mnooh 2oh 电池的总反应式为 zn 2mno2 2h2o 2mnooh zn oh 2 碱性电池 随着用电器朝着小型化 多功能化发展的要求 对电池的发展也提出了小型化 多功能化发展的要求 体积小 性能好的碱性锌 锰电池应运而生 这类电池的重要特征是电解液由原来的中性变为离子导电性更好的碱性 负极也由锌片改为锌粉 反应面积成倍增长 使放电电流大幅度提高 银锌电池 1970 1975 开发了先进的银锌 镍镉电池技术 1975 1983 为美国海军生产潜水艇用银锌电池 1979 1987 为美国国家能源部发展电动车用的镍锌电池 1998 1992 为美国海军发展世界上最大的镍镉电池用于核潜水艇 锂电池 锂是密度最小的金属 用锂作为电池的负极 跟用相同质量的其他金属作负极相比较 使用寿命大大延长 二 二次电池 1 铅蓄电池 正极材料上涂有棕褐色的pbo2 负极材料是海绵状的金属铅 两极浸在h2so4溶液中 写出电极反应式 铅蓄电池 铅蓄电池 铅蓄电池 总反应 pb pbo2 2h2so4 2pbso4 2h2o pb pbo2 4h 2so42 2pbso4 2h2o 负极 pb 2e so42 pbso4 正极 pbo2 2e 4h so42 pbso4 2h2o 铅蓄电池 总反应 pb pbo2 2h2so4 2pbso4 2h2o pb pbo2 4h 2so42 2pbso4 2h2o 负极 pb 2e so42 pbso4 正极 pbo2 2e 4h so42 pbso4 2h2o 其他蓄电池 镍 镉蓄电池 银 锌蓄电池等 优点 可反复使用缺点 污染大 三 燃料电池 按电解质划分 燃料电池大致上可分为五类 碱性燃料电池 afc 磷酸型燃料电池 pafc 固体氧化物燃料电池 sofc 熔融碳酸盐燃料电池 mcfc 和质子交换膜燃料电池 pemfc 氢氧燃料电池 氢氧燃料电池 航天技术上使用的一种电池 它具有高能 轻便 不污染环境等优点 用pt做电极 koh溶液做电解液 因其反应与氢氧燃烧相似 故称为氢氧燃烧电池 请写出各电极的电极反应 若将氢气换成甲烷 写出各电极的电极反应 新型燃料电池 燃料电池不是把还原剂 氧化剂物质全部贮藏在电池内 而是在工作时 不断从外界输入 同时将电极反应产物不断排出电池 燃料电池 把能源中燃料燃烧反应的化学能直接转化为电能的 能量转换器 氢氧燃料电池 负极 2h2 4oh 2e 4h2o正极 o2 2h2o 2e 4oh 电池的总反应为 2h2 o2 2h2o 常见的燃料电池还有甲烷燃料电池 铝 空气燃料电池 熔融盐燃料电池等 优点 效率高 无污染 装置可持续使用 减少污染节约资源 熔融盐燃料电池具有高的发电效率 因而受到重视 可用li2co3和na2co3的熔融盐混合物作电解质 co为阳极燃气 空气与co2的混合气体为阴极助燃气 制得在650 下工作的燃料电池 完成有关的电池反应式 阳极反应式 2co 2co32 4co2 4e 阴极反应式 总电池反应式 练习与巩固 2co o2 2co2 o2 2co2 4e 2co32 随着人们生活质量的不断提高 废电池必须进行集中处理的问题被提到议事日程 其首要原因是a 利用电池外壳的金属材料b 防止电池中汞 镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染c 不使电池中渗泄的电解液腐蚀其他物品d 回收其中石墨电极 练习与巩固 答案为b 家庭小实验 教材107页 在一瓣橘子上相隔0 5cm分别插一小段铜片和铝片 把铜片和铝片的另一端通过导线接触耳机的两极 试试能否听到 嘎嘎 声 能够从耳机中听到 嘎嘎 声 说明了什么 用其他金属 水果 液体再试一试 研究性课题 教材106页 调查常用电池的种类 使用范围 性能和价格 以及电池中的氧化剂和还原剂 调查废旧电池是如何处理的 以及回收废旧电池的意义和价值 小结 由化学方程式书写电极反应式 找出氧化反应和还原反应的物质 确定正负极反应的物质 利用电荷守恒分别写出电极反应式 验证 两电极反应式相加所得式子和原化学方程式相同 则书写正确 化学电源的分类 类型 一次电池二次电池燃料电池 只能使用一次 不能充电复原继续使用的化学电池 酸 或碱 性锌 锰干电池